1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Лёд и Снег
  4. T. 63, № 4, 2023

Лёд и Снег, 2023, T. 63, № 4, стр. 569-582

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННÁЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ ЗНАЧЕНИЙ Δ18O И СТРУКТУРЫ СНЕЖНОЙ ТОЛЩИ НА ТЕРРИТОРИИ МЕТЕООБСЕРВАТОРИИ МГУ

С. А. Сократов 1, *, А. Ю. Комаров 1, Ю. К. Васильчук 1, Н. А. Буданцева 1, Дж. Ю. Васильчук 1, Ю. Г. Селиверстов 1, П. Б. Гребенников 1, Д. М. Фролов 1

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва, Россия

* E-mail: sokratov@geogr.msu.ru

Поступила в редакцию 03.07.2023
После доработки 04.09.2023
Принята к публикации 02.10.2023

Аннотация

Представлены результаты сравнения изотопного состава (значений δ18O) разновозрастных слоёв снега, слагающих снежную толщу к моменту максимального водозапаса, с изотопным составом осадков, сформировавших эти слои в течение зимнего сезона 2018/19 г. на территории метеообсерватории МГУ. Установлено, что ожидаемое утяжеление изотопного состава от времени выпадения до времени отбора образцов практически не зависело от возраста слоёв.

Ключевые слова: снежный покров, стабильные изотопы воды, стратиграфия снежного покрова, пространственная неоднородность, зимние осадки, изменение во времени

Список литературы

  1. Бородулина Г.С., Токарев И.В., Левичев М.А. Изотопный состав (δ18O, δ2H) снежного покрова Карелии // Лёд и Снег. 2021. Т. 61. № 4. С. 521–532. https://doi.org/10.31857/S2076673421040105

  2. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н., Буданцева Н.А., Лычагин М.Ю., Поповнин В.В., Ткаченко А.Н. Изотопный состав зимнего снега на хребте Аибга (Красная Поляна), Западный Кавказ // Арктика и Антарктика. 2017. № 3. С. 99–118. https://doi.org/10.7256/2453-8922.2017.3.24402

  3. Екайкин А.А., Владимирова Д.О., Тебенькова Н.А., Бровков Е.В., Верес А.Н., Ковязин А.В., Козачек А.В., Линдрен М., Шибаев Ю.А., Преображенская А.В., Липенков В.Я. Пространственная изменчивость изотопного состава и скорости накопления снега на снегомерном полигоне станции Восток (Центральная Антарктида) // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65. № 1. С. 46–62. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-1-46-62

  4. Екайкин А.А., Липенков В.Я., Сократова И.Н., Преображенская А.В. Изотопный состав снега и льда в Антарктиде: климатический сигнал и постдепозиционный шум // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. № 2 (76). С. 96–105.

  5. Зыкин Н.Н., Токарев И.В., Виноград Н.А. Мониторинг стабильных изотопов (δ2H, δ18O) в осадках Москвы (Россия): сравнение периодов 2005–2014 и 1970–1979 гг. // Вестник Санкт-Петербургского ун-та. Науки о Земле. 2021. Т. 66. № 4. С. 723–733. https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.405

  6. Фирц Ш., Армстронг Р.Л., Дюран И., Этхеви П., Грин И., МакКланг Д.М., Нишимура К., Сатьявали П.К., Сократов С.А. Международная классификация для сезонно-выпадающего снега (руководство к описанию снежной толщи и снежного покрова) Русское издание (Материалы гляциологических исследований, 2012, № 2). М: Ин-т географии РАН, Гляциологическая ассоциация, 2012. 80 с.

  7. Фролов Д.М., Комаров А.Ю., Селиверстов Ю.Г., Сократов С.А., Турчанинова А.С., Гребенников П.Б. Изучение пространственно-временной неоднородности снежной толщи на площадке МО МГУ зимой 2018/2019. г. // Эколого-климатические характеристики атмосферы Москвы в 2018 г. по данным Метеорологической обсерватории МГУ имени М.В. Ломоносова. М.: МАКС Пресс, 2019. С. 225–230.

  8. Чижова Ю.Н., Васильчук Ю.К. Дейтериевый эксцесс в снеге и ледниках Полярного Урала и пластовых льдах юга Ямала и побережья Байдарацкой губы // Арктика и Антарктика. 2017. № 2. С. 100–111. https://doi.org/10.7256/2453-8922.2017.2.23342

  9. Чижова Ю.Н., Михаленко В.Н., Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Козачек А.В., Кутузов С.С., Лаврентьев И.И. Изотопный состав кислорода снежно-фирновой толщи на Восточной вершине Эльбруса // Лёд и Снег. 2019. Т. 59. № 3. С. 293–305. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2019-3-426

  10. Эколого-климатические характеристики атмосферы Москвы в 2018 г. по данным Метеорологической обсерватории МГУ имени М. В. Ломоносова / Ред. М. А. Локощенко. М.: МАКС Пресс, 2019. 277 с. https://doi.org/

  11. Ala-aho P., Tetzlaff D., McNamara J.P., Laudon H., Kormos P., Soulsby C. Modeling the isotopic evolution of snowpack and snowmelt: Testing a spatially distributed parsimonious approach // Water Resources Research. 2017. V. 53. № 7. P. 5813–5830. https://doi.org/10.1002/2017WR020650

  12. Allen S.T., Jasechko S., Berghuijs W.R., Welker J.M., Goldsmith G.R., Kirchner J.W. Global sinusoidal seasonality in precipitation isotopes // Hydrology and Earth System Sciences. 2019. V. 23. № 8. P. 3423–3436. https://doi.org/10.5194/hess-23-3423-2019

  13. Beria H., Larsen J.R., Ceperley N.C., Michelon A., Vennemann T., Schaefli B. Understanding snow hydrological processes through the lens of stable water isotopes // WIREs Water. 2018. V. 5. № 6. e1311. https://doi.org/10.1002/wat2.1311

  14. Cooper L.W. Isotopic fractionation in snow cover // Isotope tracers in catchment hydrology / Eds. C. Kendall, J. J. McDonnell. New York: Elsevier Sci., 1998. P. 119–136. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-81546-0.50011-2

  15. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation // Tellus. 1964. V. 16. № 4. P. 436–468. https://doi.org/10.1111/j.2153-3490.1964.tb00181.x

  16. Dietermann N., Weiler M. Spatial distribution of stable water isotopes in alpine snow cover // Hydrology and Earth System Sciences. 2013. V. 17. № 7. P. 2657–2668. https://doi.org/10.5194/hess-17-2657-2013

  17. Ebner P.P., Steen-Larsen H.C., Stenni B., Schneebeli M., Steinfeld A. Experimental observation of transient δ18O interaction between snow and advective airflow under various temperature gradient conditions // The Cryosphere. 2017. V. 11. № 4. P. 1733–1743. https://doi.org/10.5194/tc-11-1733-2017

  18. Environmental Isotopes in the Hydrological Cycle. Principles and Applications (IHP-V IAEA Technical Documents in Hydrology, No. 39). V. 1 / Ed. W.G. Mook. IAEA, UNESCO, 2001 (reprint [2020]). 164 p.

  19. Koeniger P., Hubbart J.A., Link T., Marshall J.D. Isotopic variation of snow cover and streamflow in response to changes in canopy structure in a snow-dominated mountain catchment // Hydrological Processes. 2008. V. 22. № 4. P. 557–566. https://doi.org/10.1002/hyp.6967

  20. Konishchev V.N., Golubev V.N., Sokratov S.A. Sublimation from a seasonal snow cover and an isotopic content of ice wedges in the light of a palaeoclimate reconstruction // ICOP 2003. Permafrost. Proceedings of the Eighth International Conference on Permafrost, 21–25 July 2003, Zürich, Switzerland. V. 1 / Eds. M. Phillips, S.M. Springman, L.U. Arenson. Lisse: Swets & Zeitlinger, 2003. P. 585–590.

  21. Kozachek A., Mikhalenko V., Masson-Delmotte V., Ekaykin A., Ginot P., Kutuzov S., Legrand M., Lipenkov V., Preunkert S. Large-scale drivers of Caucasus climate variability in meteorological records and Mt El’brus ice cores // Climate of the Past. 2017. V. 13. № 5. P. 473–489. https://doi.org/10.5194/cp-13-473-2017

  22. Lee J., Feng X., Faiia A.M., Posmentier E.S., Kirchner J.W., Osterhuber R., Taylor S. Isotopic evolution of a seasonal snowcover and its melt by isotopic exchange between liquid water and ice // Chemical geology. 2010. V. 270. № 1–4. P. 126–134. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2009.11.011

  23. Mikhalenko V., Sokratov S., Kutuzov S., Ginot P., Legrand M., Preunkert S., Lavrentiev I., Kozachek A., Ekaykin A., Faïn X., Lim S., Schotterer U., Lipenkov V., Toropov P. Investigation of a deep ice core from the Elbrus western plateau, the Caucasus, Russia // The Cryosphere. 2015. V. 9. № 6. P. 2253–2270. https://doi.org/10.5194/tc-9-2253-2015

  24. Penna D., Ahmad M., Birks S.J., Bouchaou L., Brenčič M., Butt S., Holko L., Jeelani G., Martínez D.E., Melikadze G., Shanley J.B., Sokratov S.A., Stadnyk T., Sugimoto A., Vreča P. A new method of snowmelt sampling for water stable isotopes // Hydrological Processes. 2014. V. 28. № 22. P. 5637–5644. https://doi.org/10.1002/hyp.10273

  25. Proksch M., Rutter N., Fierz Ch., Schneebeli M. Intercomparison of snow density measurements: bias, precision, and vertical resolution // The Cryosphere. 2016. V. 10. № 1. P. 371–384. https://doi.org/10.5194/tc-10-371-2016

  26. Sturm M., Holmgren J., Liston G.L. A seasonal snow cover classification system for local to global applications // Journ. of Climate. 1995. V. 8. № 5 (Part 2). P. 1261–1283. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1995)008<1261:ASSCCS>2.0.CO;2

  27. Taylor S., Feng X., Kirchner J.W., Osterhuber R, Klaue B., Renshaw C.E. Isotopic evolution of a seasonal snowpack and its melt // Water Resources Research. 2001. V. 37. № 3. P. 759–769. https://doi.org/10.1029/2000WR900341

  28. Vasil’chuk Yu., Chizhova Ju., Budantseva N., Vystavna Yu., Eremina I. Stable isotope composition of precipitation events revealed modern climate variability // Theoretical and Applied Climatology. 2022. V. 147. № 3–4. P. 1649–1661. https://doi.org/10.1007/s00704-021-03900-w

  29. Vasil’chuk Yu., Chizhova Ju., Frolova N., Budantseva N., Kireeva M., Oleynikov A., Tokarev I., Rets E., Vasil’- chuk A. A variation of stable isotope composition of snow with altitude on the Elbrus Mountain, Central Caucasus // Geography, Environment, Sustainability. 2020. V. 13. № 1. P. 172–182. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2018-22

  30. Vasil’chuk Yu.K., Vasil’chuk A.C., Budantseva N.A. Holocene January paleotemperature of northwestern Siberia reconstructed based on stable isotope ratio of ice wedges // Permafrost and Periglacial Processes. 2023. V. 34. № 1. P. 142–165. https://doi.org/10.1002/ppp.2177

  31. Wahl S., Steen-Larsen H.C., Hughes A.G., Dietrich L.J., Zuhr A., Behrens M., Faber A.-K., Hörhold M. Atmosphere-snow exchange explains surface snow isotope variability // Geophysical Research Letters. 2022. V. 49. № 20. e2022GL099529. https://doi.org/10.1029/2022GL099529

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Лёд и Снег

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал